Guia de Custos para Baterias de Armazenamento de Energia

O preço de etiqueta é apenas o início

Pergunte a dez fornecedores o preço de uma bateria e os valores serão diferentes. Essa variação não se deve apenas à margem de lucro. Ela reflete a química da bateria, a vida útil em ciclos, a profundidade de descarga, o projeto de refrigeração e os itens incluídos no escopo. Um sistema de armazenamento de energia não é simplesmente uma caixa de células. Trata-se de um conjunto integrado de módulos, estruturas de suporte, gerenciamento térmico, conversão de potência, controles e equipamentos de segurança. Compradores que comparam apenas o custo em dólares por quilowatt-hora frequentemente ignoram despesas que surgem posteriormente. Um preço inicial baixo pode esconder uma vida útil em ciclos mais curta, um projeto térmico menos robusto ou uma lista de materiais que omite componentes essenciais.

O que impulsiona o custo por quilowatt-hora

Vários fatores fazem esse valor subir ou descer. A química das células é relevante. O fosfato de lítio-ferro geralmente custa menos por quilowatt-hora do que o níquel-manganês-cobalto, embora sua densidade energética seja menor. A vida útil em ciclos e a profundidade de descarga alteram a quantidade de energia utilizável que o sistema fornece ao longo do tempo. Uma bateria classificada para 6.000 ciclos com 80 por cento de profundidade de descarga pode ter um custo inicial maior, mas um custo menor por ciclo. A tensão e a arquitetura do sistema também são relevantes. Sistemas de tensão mais alta podem reduzir perdas em cabos e conversões. O tipo de invólucro, a proteção contra ingresso de partículas e líquidos e os requisitos sísmicos acrescentam custo. O mesmo ocorre com o sistema de gerenciamento de baterias (BMS). Um BMS básico protege as células. Um BMS sofisticado melhora a precisão da estimativa do estado de carga e o equilíbrio entre células, prolongando a vida útil do módulo.

Essas faixas são aproximadas. As especificidades do projeto sempre alteram a composição. Um local desértico pode demandar mais investimento em refrigeração. Um local de terreno contaminado pode exigir maiores investimentos em atualizações elétricas.

Custos ocultos que surpreendem as equipes de projeto

O custo de instalação não é toda a história. 1. Estudos de interconexão e taxas da concessionária. 2. Licenciamento e conformidade com normas técnicas. 3. Supressão de incêndio e detecção de gases. 4. Peças de reposição e treinamento. 5. Assinaturas para monitoramento remoto. 6. Desativação e reciclagem. Esses itens são facilmente subestimados. Um projeto no sudoeste dos Estados Unidos orçou baterias e inversores, mas não previu a substituição do transformador e a atualização dos quadros de comando. O custo de interconexão acrescentou quase 15 por cento ao total. Outro projeto no Sudeste Asiático omitiu os trabalhos de drenagem ao redor do invólucro. Após uma estação chuvosa, a água penetrou na vala de cabos e causou falhas de isolamento. O custo da reparação superou o valor que teria sido gasto com a drenagem.

Como a aplicação altera a equação de custos

Um sistema de armazenamento de energia projetado para o aplainamento diário de picos tem um perfil de custo diferente daquele projetado para alimentação de reserva ou serviços à rede. O aplainamento de picos exige duração moderada e alta vida útil em ciclos. A alimentação de reserva pode exigir duração mais longa e resposta mais rápida. Os serviços à rede podem exigir controle preciso e comunicação. A tabela acima mostra categorias gerais, mas é a aplicação que determina quais categorias são mais relevantes. Um local comercial com uma rede elétrica fraca pode necessitar de maior capacidade de conversão de potência e proteção. Um local remoto pode exigir maior gerenciamento térmico e monitoramento remoto. A mesma capacidade de bateria pode resultar em custos totais muito distintos, dependendo de onde e como ela é utilizada.

Lendo uma cotação sem se perder

Uma cotação útil divide os custos em itens claros. Ela especifica se o preço inclui instalação, comissionamento e integração à rede elétrica. Define as suposições sobre a profundidade de descarga e a vida útil em ciclos. Relaciona o que está excluído. Os compradores devem perguntar sobre o sistema de equilíbrio (balance of system), o projeto térmico, as funcionalidades do sistema de gerenciamento de baterias (BMS) e o consumo esperado de energia auxiliar. A energia auxiliar para refrigeração e controles pode ser significativa em climas quentes. Uma cotação que ignora a carga auxiliar pode parecer mais barata do que realmente é. Ferramentas de terceiros, como a análise de custo nivelado de armazenamento da Lazard, podem ajudar a estruturar comparações, mas números específicos para cada projeto ainda exigem dados locais.

Projeto comercial em que o orçamento não considerou a carga auxiliar

Um operador de armazém no Oriente Médio instalou um sistema de armazenamento de energia para reduzir o tempo de funcionamento do gerador a diesel. A cotação da bateria e do inversor parecia competitiva. Após a colocação em operação, o consumo de diesel diminuiu menos do que o esperado. Os dados mostraram que o sistema de refrigeração estava operando com maior esforço do que o modelado, pois a carcaça foi instalada sobre uma laje de concreto sem sombra. O consumo auxiliar de energia estava reduzindo a capacidade útil. A adição de uma estrutura de sombreamento e o ajuste dos pontos de controle do sistema de refrigeração melhoraram o desempenho. O custo da bateria não era o problema. O projeto do sistema e o layout do local eram. Este é um padrão comum. A cotação mais barata raramente corresponde ao menor custo total de propriedade.

A Kinpower projeta e fornece sistemas integrados de energia solar e armazenamento, incluindo geração, armazenamento, carregamento de veículos elétricos (EV) e suportes inteligentes. A experiência da empresa na fabricação e em projetos globais ajuda as equipes a avaliar o custo das baterias em conjunto com o projeto térmico, a conformidade com a rede elétrica e a operação de longo prazo. Um guia de custos só é útil quando reflete todo o sistema. A Kinpower apoia essa visão de sistema completo.